Das Projekt "LISZUBA: Lithium-Schwefel-Feststoffbatterien als Zukunftsbatterie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Justus-Liebig-Universität Gießen, Physikalisch-Chemisches Institut durchgeführt. Ziel des Projektes ist es eine Lithium-Schwefel-Feststoffbatterie zu entwickeln. Das Teilvorhaben ist auf Aufgaben im Bereich der inneren Grenzflächen, sowie der Optimierung der Kathodenhalbzelle ausgerichtet. Das übergreifende Ziel des Teilvorhabens ist es, gemeinsam mit den Verbundpartnern eine Li-S-Feststoffzelle als Vollzelle aufzubauen, anschließend hochzuskalieren und abschließend zu evaluieren
Das Projekt "LISZUBA: Lithium-Schwefel-Feststoffbatterien als Zukunftsbatterie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), IEK-1: Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren durchgeführt. Im Rahmen des Teilprojektes soll die Anodenseite herkömmlicher Li-S Batterien mit Flüssigelektrolyt verbessert, sowie eine neuartige Li-S-Feststoffbatterie mit zwei angepassten Elektrolyten entwickelt werden, um die jeweiligen positiven Eigenschaften der Elektrolytkomponenten voll auszunutzen und Nachteile zu umgehen. Ziel ist dabei, die Energie- und Leistungsdichte, sowie die Zyklenfestigkeit gegenüber herkömmlichen Li-Ionen Zellen und anderen Post-Li-Ionen Technologien deutlich zu erhöhen
Das Projekt "LISZUBA: Lithium-Schwefel-Feststoffbatterien als Zukunftsbatterie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Werkstoffwissenschaften und -technologien, Fachgebiet Struktur und Eigenschaften von Materialien durchgeführt. Hauptziel dieses Teilprojekts ist es, die 3D-Strukturen und -Prozesse im Inneren der hergestellten neuartigen LiS-ASB sowohl während des Zyklierens in-operando/in-situ als auch ex-situ und post-mortem abzubilden, um damit die entscheidenden Struktur/Morphologie-Informationen zu erhalten, die für die Entwicklung der Batterien notwendig sind. Die dreidimensionale Abbildung der inneren Struktur der Elektroden während des Zyklierens ermöglicht es, die in den Batterien ablaufenden strukturellen und morphologischen Prozesse zu studieren und zu verstehen. Schwachstellen sollen identifiziert werden und eliminiert werden. Das Augenmerk liegt dabei unter anderem auf dem Einfluss der Porenstrukturen auf die Leistung, Funktionsfähigkeit und Degradationsverhalten der Elektroden, lokalen Inhomogenitäten, der Dendritenbildung, der Volumenausdehnung und Rissentstehung/-fortpflanzung, sowie weiterer kritischer Punkte, die sich hemmend auf die Leistung und auf das Zyklierverhalten der LiS-ASB auswirken. Diese Informationen sind auch sehr wichtig, um den Spannungsverlauf zu verstehen und hohe Ströme bei niedrigen Überspannungen zu realisieren. Das übergeordnete Ziel ist letztlich die Verbesserung der Elektrodenstrukturen und - Morphologien hinsichtlich Energie- und Leistungsdichte sowie Degradationsverhalten, nicht zuletzt auch zur Unterstützung der Prozessierbarkeit für eine industrierelevante Hochskalierung
Das Projekt "LISZUBA: Lithium-Schwefel-Feststoffbatterien als Zukunftsbatterie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Battery LabFactory Braunschweig durchgeführt. Ziel des Projektes ist es eine Lithium-Schwefel-Feststoffbatterie (LiS-ASB) zu entwickeln. Das Teilvorhaben der AG Kwade fokussiert dabei auf die prozesstechnischen Aspekte dieser Herausforderung: es werden Kohlenstoff/Schwefel-Komposite mit verschiedenen Prozessen hergestellt sowie Festelektrolyt für eine effiziente Verarbeitung in Hinblick auf homogenere Grenz- bzw. Kontaktflächen zerkleinert. Zentral ist auch das Benchmarking der Zellgenerationen sowie das Upscaling auf größere Zellen. In AP1 wird durch die AG Kwade in Zusammenarbeit mit dem FZJ die grundlegende Referenz ermittelt, an der die entwickelte LiS-ASB gemessen wird. Dazu wird von AG Kwade eine Referenzkathode für ein Flüssigelektrolyt-System entworfen und zur Verfügung gestellt, welche dann in einem eigens entwickelten Knopfzellsetup gegen eine mit LLZO geschützte Li-Metall Anode vermessen wird. In AP2 stellt die AG Kwade Kohlenstoff/Schwefel-Komposite her und bestimmt in Zusammenarbeit mit JLU deren Eigenschaften. Darauf folgend werden auch Kathodenkomposite mit Festionenleitern hergestellt. Die Optimierung der Kathodenhalbzelle erfolgt in AP4, wobei AG Kwade vor allem auf die Verwendung von Polymeren zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Kathodenkomposite fokussiert und die Verdichtung untersucht. In AP5 wird die Anodenhalbzelle optimiert. Hier stellt AG Kwade zerkleinertes LLZO-Material zur Verfügung, woraus am FZJ neue Dünnschichten hergestellt werden. In AP6 werden die entwickelten Komponenten durch AG Kwade in größere Zellen skaliert, zyklisiert und gegen die Referenz aus AP1 getestet. Das Projektkonsortium entwickelt daraus gemeinsam eine Technologiebewertung.